Химия. Окислительно-восстановительные реакции комплексных и органических соединений. Учебное пособие
.pdf
4. Окисление ацетилена перманганатом калия с получением бурого осадка оксида марганца (IV) и образованием оксалата калия:
C2H2 + KMnO4 → K2C2O4 |
+ MnO2↓ + KOH + H2O |
|
|||
3 |
· |
|
C H + 10OH– – 8ē → C O 2– + 6H O |
|
|
|
|
||||
8 |
|
MnO2 24– + 2H2O + 3ē→ MnO2 4 2 + 4OH2 – |
|
||
5C· |
|
|
|
||
|
2H2 + 30OH– + 8MnO4– + 16H2O → 3C2O42– +18H2O +8MnO2 |
+ 32OH– |
|||
|
|
|
|
2H O |
2OH– |
|
|
|
8K+ |
2 |
2K+ |
|
|
|
6K+ |
||
3C2H2 + 8KMnO4 = 3K2C2O4 + 8MnO2↓ + 2KOH + 2H2O
5. Окисление 2-метил-пентена-1 перманганатом калия в сернокислой среде с разрывом двойной связи и образованием диоксида углерода и кетона пентанона-2:
|
C6H12 |
|
|
|
C5H10O |
|
|||
CH2 = C(CH3)C3H7 + KMnO4 + H2SO4→CO2 + CH3C(O)C3H7 + MnSO4+ |
|||||||||
|
|
+ K2SO4 + H2O |
|
|
|
|
|||
5 |
C H12 + 3H2O – 8ē → CO2 |
+ C5H10O + 8H+ |
|
||||||
8 · |
MnO6 |
4– + 8H+ + 5ē→ Mn2+ |
+ 4H2O |
|
|
|
|
||
5C·6H12 +15H2O +8MnO4– +64H |
+ |
→5CO2 |
+5C5H10O+40H |
+ |
+8Mn2+ +32H2O |
||||
|
|
24H+ |
|
|
|
17H O |
|||
|
Добавим, где необходимо, ионы K+ и SO 2–. |
2 |
|||||||
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
5C6H12+8KMnO4+12H2SO4 = 5CO2+5C5H10O+8MnSO4 + 4K2SO4 |
+17H2O |
||||||||
6. Окисление алкена 3-метил-пентена-2 перманганатом калия в сернокислой среде с разрывом двойной связи и образованием смеси продуктов: уксусной кислоты и кетона бутанона-2:
|
|
|
C6H12 |
|
C2H4O2 |
C4H8O |
CH3СН=C(CH3)C2H5 + KMnO4 +H2SO4 |
→ CH3COOH + CH3C(O)C2H5 + |
|||||
|
·· |
|
+ MnSO4+K2SO4+ H2O |
|
||
5 |
|
C H + 3H O – 6ē → C H O + C H |
O + 6H+ |
|
||
|
|
|||||
6 |
|
MnO6 124– + 8H2+ + 5ē→ Mn22+4+24H2O4 |
8 |
|
|
|
5C6H12 +15H2O +6MnO4– +48H+→5C2H4O2+5C4H8O+6Mn2++30H++24H2O 18H+ 9H2O
Добавим, где необходимо, ионы K+ и SO42–.
5C6H12 +6KMnO4+9H2SO4=5C2H4O2+5C4H8O+6MnSO4 +3K2SO4 +9H2O
21
7. Окисление алкина (пропина-1) перманганатом калия в сернокислой среде с разрывом тройной связи и образованием уксусной кислоты и диоксида углерода:
C3H4 |
+ KMnO4 + H2SO4→ CH3COOH + CO2↑ + MnSO4 + K2SO4 + H2O |
|||||||
5 |
· |
C3H4 + 4H2O – 8ē → CH3COOH + CO2 + 8H+ |
+ |
2+ |
||||
8 |
MnO4– + 8H+ + 5ē→– Mn+ |
+ 4H2O |
||||||
5C·3H4 |
2+ |
|
|
|
|
|||
+20H2O +8MnO4 +64H |
+→5CH3COOH+5CO2 |
+40H |
|
+8Mn +32H2O |
||||
|
|
|
24H |
|
|
|
12H2O |
|
|
|
Добавим, где необходимо, ионы K+ и SO 2–. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
5C3H4+8KMnO4+12H2SO4=5CH3COOH+5CO2↑+8MnSO4+ 4K2SO4+12H2O
8. Окисление алкина (пентина-1) дихроматом калия в сернокислой
среде с разрывом тройной связи и образованием диоксида углерода и |
||||||||||||||||||||||||||||||||
уксусной кислоты: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
C5H8 + K2Cr2O7 + H2SO4 → CH3COOH+CO2↑ + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O |
||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
· |
|
C H |
8 |
+ 6H |
2 |
O – 12ē → 2CH |
3 |
COOH + CO |
2 |
+ 12H+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ 7H |
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Cr2O7 |
2– |
+ 14H |
+ |
6ē→ 2Cr3+ |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2– |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
3+ |
|
||||||||
C5·H8 +6H2O +2Cr2O7 +28H |
|
→ |
2CH3COOH+CO2 +12H |
|
|
+4Cr |
+14H2O |
|||||||||||||||||||||||||
+ |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16H |
|
|
|
|
|
|
|
2–. |
|
|
|
|
|
|
|
8H2O |
|||
|
|
|
Добавим, где необходимо, ионы K+ и SO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C5H8 + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 =2CH3COOH+CO2↑ |
+2Cr2(SO4)3+2K2SO4 + 8H2O |
|||||||||||||||||||||||||||||||
9. Окисление метилбензола (толуола) до бензальдегида: |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
С6H5CH3 |
+ MnO2 |
+ H2SO4 |
→ С6H5C(H)O + MnSO4 + H2O |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
1 |
· |
|
С H CH |
+ H O – 4ē → |
С H C(H)O + 4H+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
2 |
|
MnO6 52 |
+ |
|
34H+ +2 2ē→ Mn2+6+ |
2H5 2O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
2+ |
|
||||||||||||||||
С6·H5CH3 |
+ H2O + 2MnO2 + 8H |
|
→ С6H5C(H)O + 4H |
|
|
+ 2Mn |
|
+ 4H2O |
||||||||||||||||||||||||
+ |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3H2O |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2SO42– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2SO42– |
|||||||
С6H5CH3 + 2MnO2 + 2H2SO4 = С6H5C(H)O + 2MnSO4 + 3H2O |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
10. Окисление толуола до бензойной кислоты (С6H5COOH): |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
С6H5CH3 |
+ KMnO4 + H2SO4 → С6H5COOH + MnSO4 + K2SO4 + H2O |
|||||||||||||||||||||||||||||||
5 |
· |
|
C H CH + 2H O – 6ē → CH COOH + 6H+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
6 |
|
MnO6 54– +38H+ +25ē→ Mn2+ + |
34H2O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
– |
+ |
|
|
|
|
|
+ |
|
2+ |
||||||||||||||||||||||
5С·6H5CH3 +10H2O +6MnO4 |
|
+48H |
+→5CH3COOH+30H |
|
+6Mn |
+24H2O |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18H |
|
|
|
2–. |
|
|
|
|
|
|
|
14H2O |
||||
|
|
|
Добавим, где необходимо, ионы K+ и SO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5С6H5CH3+6KMnO4+9H2SO4= 5С6H5COOH+6MnSO4 |
+ 3K2SO4+14H2O |
|||||||||||||||||||||||||||||||
22
11. Окисление толуола до бензоата калия: |
|
|
|
|
||
С6H5CH3 + KMnO4 → С6H5COOK + MnO2 |
↓ + KOH + H2O |
|
||||
1 |
C H CH + 7OH– – 6ē → C H COO– + 5H |
|
O |
|
||
2 · |
MnO6 54– +32H2O + 3ē→ MnO62 +5 |
4OH– |
|
2 |
|
|
С6·H5CH3 + 7OH– + 2MnO4– + 4H2O → C6H5COO– + 8OH– + 2MnO2 |
+ 5H2О |
|||||
|
2K+ |
K+ |
|
|
OH– |
H2O |
|
|
|
K+ |
|
||
С6H5CH3 + 2KMnO4 = С6H5COOK + 2MnO2↓+ KOH + H2O |
|
|||||
12. Окисление этилбензола до бензойной кислоты: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
С H C H + KCr O + HSO → СH COOH+CO +Cr (SO ) + KSO + HO |
|||||||||||||||||||
6 |
5 |
2 |
5 |
2 |
2 |
7 |
2 |
4 |
6 |
5 |
2 |
2 |
4 3 |
2 |
4 |
2 |
|||
|
1 |
С6H5C2H5 + 4H2O – 12ē → |
С6H5COOH + CO2 |
+ 12H+ |
|
|
|
|
|||||||||||
|
2 |
· |
Cr2O72– + 14H+ + 6ē→ 2Cr3+ + 7H2O |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
С6H5C· 2H5 + 4H2O+2Cr2O72– + 28H+ |
→С6H5COOH+CO2+12H++4Cr3+ + 14H |
2O |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16H+ |
|
|
|
|
|
10H2O |
||||
|
Добавим, где необходимо, ионы K+ и SO 2–. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
С6H5C2H5 |
+ 2K2Cr2O7 |
+ 8H2SO4 |
= С 6H5COOH + CO2 + 2Cr2(SO4)3 + |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ 2K2SO4 + 10H2O |
|
|
|
|
|
|
|
|||
13. Окисление ксилола (орто-, метаили параксилола) до калиевой соли фталевой кислоты (о-, м– или п-фталевой):
C6H4(CH3)2 + KMnO4 → C6H4(COOK)2 |
+ MnO2↓ + KOH + H2O |
|
|
|||||||||
1 |
· |
|
C H (CH ) + 14OH– – 12ē → C H (COO) |
– + 10H |
|
O |
|
|
||||
4 |
|
MnO6 44– +32H2 2O + 3ē→ MnO2 + 4OH6 4 – |
2 |
|
2 |
|
|
|
||||
C6·H4(CH3)2 + 14O |
H– +4MnO4– +8 |
H2O→C6H4(COO)2– +10H2O+4MnO2 |
+16OH |
– |
||||||||
|
|
|
|
4K+ |
|
2K+ |
2H2O |
2OH– |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2K+ |
||||
C6H4(CH3)2 + 4KMnO4 = C6H4(COOK)2 + 4MnO2↓ + 2KOH + 2H2O |
||||||||||||
14. Восстановление нитробензола железом до анилина: |
|
|
||||||||||
C6H5NO2 + Fe + H2O → C6H5NH2 + Fe3O4↓ |
|
|
|
|
|
|||||||
4 |
·· |
|
C H NO + 4H O + 6ē → C H NH |
+ 6OH- |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||||||
3 |
|
3Fe6 5+ 8OH2 – – 82ē→ Fe3O4 +64H52O 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
4C6H5NO2 +16H2O + 9Fe + 24OH– →4C6H5NH2 + 24OH– +12H2O + 3Fe3O4 4H2O
4C6H5NO2 + 9Fe + 4H2O = 4C6H5NH2 + 3Fe3O4
23
15. Реакция «серебряного зеркала». Качественная реакция на альдегиды (окисление альдегидов аммиачным раствором гидроксида серебра до карбоновых кислот с выпадением в осадок металлического серебра). Окисление диметилбензальдегида до аммониевой соли диметилбензойной кислоты:
(CH3)2C6H3C(H)O+[Ag(NH3)2]OH→(CH3)2C6H3COONH4 +Ag↓+NH3↑+H2O
|
|
C9H10O |
|
C9H9O2H ∙ NH3 |
||||
1 |
|
C H |
10 |
O + 2OH– – 2ē → (C H |
O |
)– + H+ + H |
O |
|
|
||||||||
2 ·· |
|
[Ag(NH9 |
3)2]+ + ē →Ag + 2NH3 |
|
|
|||
C9H10O+2OH–+2[Ag(NH3)2]+→(C9H9O2)– + H+ + NH3+3NH3 + H2O+2Ag
C9H9O2NH4
C9H10O + 2[Ag(NH3)2]OH = C9H9O2NH4 + 2Ag↓ + 3NH3↑+ H2O
16. Окисление винилбензола (стирола) до двухатомного ароматического спирта (фенилэтиленгликоля):
C6H5CH=CH2+KMnO4 + H2O→ C6H5CH(OH)CH2(OH)+MnO2↓+KOH
|
·· |
|
C8H10O2 |
|
|
3 |
|
C H CH = CH + 2OH– – 2ē → C H CH(OH)CH |
(OH) |
||
|
|||||
2 |
|
MnO6 54– +2H2O2+ 3ē → MnO2 + 4OH6 5– |
2 |
|
|
3C6H5CH = CH2 +2MnO4– + 6OH– + 4H2O → 3C8H10O2 + 2MnO2 + 8OH– 2OH–
2K+ 2K+ 3C6H5CH=CH2+2KMnO4 + 4H2O = 3C6H5CH(OH)CH2(OH)+2MnO2↓ +
+ 2KOH.
17. Окисление фенилацетилена до бензойной кислоты и диоксида |
|||
углерода: |
|
|
|
C6H5C≡CH+KMnO4 + H2SO4→C6H5COOH+CO2↑+MnSO4 + K2SO4 + H2O |
|||
5 |
C H C≡CH + 4H O – 8ē → C H COOH + CO |
|
+ 8H+ |
8 |
·· MnO6 54– + 8H+ + 52ē → Mn2+ + 64H52O |
2 |
|
5C6H5C≡CH+20H2O+8MnO4– +64H+→5C6H5COOH+5CO2+40H++8Mn2+ +32H2O 24H+ 12H2O
Добавим, где необходимо, ионы K+ и SO42–.
5C6H5C≡CH+8KMnO4 +12H2SO4 = 5C6H5COOH+5CO2↑+8MnSO4 + +4K2SO4 + 12H2O.
24
18. Реакция первичных аминов с азотистой кислотой с образованием первичных спиртов и азота:
R–NH2 + HNO2 → R–OH + N2↑ + H2O |
|
|||
1 |
· |
|
2R–NH + 2H O – 6ē → N + 2R–OH + 6H+ |
|
|
|
|||
1 |
|
2HNO22+ 6H+2+ 6ē→ N2 +24H2O |
|
|
2R–NH· |
|
|
|
|
|
2 + 2H2O +2HNO2 + 6H+ → N2 + 2R-OH + 6H+ + N 2 |
+ 4H2O |
||
R–NH2 + HNO2 = R–OH + N2↑ + H2O |
2H2O |
|||
|
||||
19. Взаимодействие метанола с перманганатом калия при нагревании:
|
|
|
t |
+ MnO2↓ + H2O |
|
CH3OH + KMnO4 →K 2CO3 |
|||||
1 |
· |
|
CH OH + 8OH– – 6ē → CO 2– + 6H O |
||
|
|||||
2 |
|
MnO3 4– + 2H2O + 3ē→ MnO32 + 4OH2– |
|||
CH· |
|
|
|||
|
3OH + 8OH– + 2MnO4– + 4H2O → CO32– + 6H2O + 2MnO2 + 8OH– |
|
|||
|
|
|
2K+ |
2H2O |
|
|
|
|
2K+ |
||
CH3OH + 2KMnO4 = K2CO3 + 2MnO2↓ + 2H2O |
|||||
20. Жесткое окисление первичного спирта (метанола) дихроматом калия до метановой кислоты:
CH |
3OH + K2Сr2O7 + HCl → HCOOH + CrCl3 + KCl + H2O |
|
|
3 |
· |
CH3OH + H2O – 4ē → HCOOH + 4H+ |
|
2 |
Сr2O72– + 14H+ + 6ē→ 2Cr3+ + 7H2O |
|
|
3CH· 3OH+3H2O +2Сr2O72– + 28H+ →3HCOOH+12H+ +4Cr3+ + 14H2O |
|||
|
|
16H+ |
11H2O |
|
|
Добавим, где необходимо, ионы K+ и Cl–. |
|
3CH3OH + 2K2Сr2O4 + 16HCl = 3HCOOH + 4CrCl3 + 4KCl + 11H2O
21. Окисление этанола до ацетата калия:
С·H OH + KMnO → CH COOK + MnO ↓ + KOH + H O
2· 5 4 3 2 2
3 C2H5OH + 5OH– – 4ē → CH3COO– + 4H2O 4 MnO4– + 2H2O + 3ē→ MnO2 + 4OH–
3C H OH + 15OH– + 4MnO |
– +8H O→3CH COO– + 12HO+4MnO + 16OH– |
|||||||
2 |
5 |
4 |
2 |
3 |
|
2 |
2 |
|
|
|
|||||||
|
|
4K+ |
|
3K+ |
4H2O |
|
OH– |
|
|
|
|
|
|
|
K+ |
||
3С2H5OH + 4KMnO4 = 3CH3COOK + 4MnO2↓ + KOH + 4H2O
25
22. Окисление этанола до уксусного альдегида (этаналя):
С2H5OH + K2MnO4 → CH3C(H)O + MnO2↓ + KOH |
|
|
|||||||||
1 |
· |
|
C2H5OH + 2OH– – 2ē → CH3C(H)O + 2H2O |
– |
|||||||
|
|||||||||||
1 |
|
MnO4 |
2– |
+ 2H– |
2O + 2ē2– |
MnO2 + 4OH |
– |
||||
C2· |
|
|
|
→ |
|
|
|
|
|||
|
H5OH + 2OH + MnO4 + 2H2O → CH3C(H)O + 2H2O + MnO2 + 4OH2OH– |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
2K+ |
|
|
|
2K+ |
|
С2H5OH + K2MnO4 = CH3C(H)O + MnO2↓ + 2KOH |
|
|
|||||||||
23. Окисление этанола до уксусной кислоты: |
|
|
|||||||||
С2H5OH + CrO3 |
+ H2SO4 → CH3COOH + Cr2(SO4)3 + H2O |
|
|
||||||||
3 |
· |
|
C H OH + H O – 4ē → CH COOH + 4H+ |
|
|
||||||
|
|
|
|||||||||
2 |
|
2CrO2 53 + 12H2+ + 6ē→ 2Cr3+3 + |
6H2O |
|
|
|
|||||
|
|
+ |
|
+ |
3+ |
|
|||||
3C· 2H5OH +3H2O + 4CrO3 + 24H+ |
→ 3CH3COOH +12H + 4Cr + 12H2O |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
12H |
|
|
9H2O |
|
|
|
|
|
|
|
|
6SO42– |
|
6SO42– |
||
3С2H5OH + 4CrO3 + 6H2SO4 = 3CH3COOH + 2Cr2(SO4)3 + 9H2O
24. Окисление вторичного спирта бутанола-2 до кетона бутанона-2: CH3CH(OH)CH2CH3 + KMnO4 → CH3COCH2CH3 + MnO2 + KOH + H2O
C |
|
4H10O |
C4H8O |
|
|
|
|||
3 |
|
C H10O + 2OH– –2 ē → C4H8O + 2H2O |
|
|
|
||||
|
|
|
|
||||||
2 · |
|
MnO4 |
4– + 2H2O + 3ē→ |
MnO2 + 4OH– |
|
|
|||
|
|
– |
– |
– |
|||||
3C· |
4H10O + 6OH |
|
+ 2MnO4 |
+ 4H2O → 3C4H8O + 6H2O + 2MnO2 |
+ 8OH |
|
|
||
|
– |
||||||||
|
|
|
|
|
2K+ |
2H2O |
2OH |
||
|
|
|
|
|
|
2K+ |
|||
3CH3CH(OH)CH2CH3+2KMnO4 =3CH3COCH2CH3+2MnO2+2KOH+2H2O
25. Окисление 2-метил-3-гидроксипропановой кислоты (гидроксикислоты) до двухосновной (2-метилпропандиовой) кислоты: HOOC−CH(CH3)CH2OH – 2-метил-3-гидроксипропановая (С4H8O3)
HOOC−CH(CH )COOH – 2-метилпропандиовая кислота (С H O )
· 3 4 6 4
С4·H8O3 + KMnO4 + H2SO4 → С4H6O4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O 5 С4H8O3 + H2O – 4ē → С4H6O4+4H+
4 MnO4– + 8H+ + 5ē→ Mn2+ + 4H2O
5С4H8O3 + 5H2O + 4MnO4– + 32H+ → 5С4H6O4 + 20H+ + 4Mn2+ + 16H2O 12H+ 11H2O
Добавим, где необходимо, ионы K+ и SO42–.
5С4H8O3 + 4KMnO4 + 6H2SO4 = 5С4H6O4 + 4MnSO4 + 2K2SO4 + 11H2O
26
26. Окисление этиленгликоля (двухатомного спирта) до калиевой соли щавелевой кислоты:
HOCH2CH2OH + KMnO4 → K2C2O4 + MnO2 + KOH + H2O |
|
|
||||||
Этиленгликоль |
оксалат |
|
|
|
|
|
||
|
· |
|
калия |
|
|
|
|
|
3 |
HOCH CH OH +10OH– – 8ē → C O |
2– + 8H |
|
O |
|
|
||
8 |
MnO4–2+ 2H2 |
2O + 3ē→ MnO2 + 4OH2 –4 |
|
2 |
|
|
|
|
3HOCH· 2CH2OH+30OH–+8MnO4– +16H2O→3C2O42– +24H2O+8MnO2 |
+32OH– |
|||||||
|
|
|
8K+ |
6K+ |
|
8H2O |
|
2OH– |
|
|
|
|
|
|
2K+ |
||
3HOCH2CH2OH + 8KMnO4 = 3K2C2O4 + 8MnO2 + 2KOH + 8H2O
27. Окисление муравьиной (метановой) кислоты до диоксида углерода:
HCOOH· + Cu(OH) →t Cu O↓ + CO ↑ + H O
1 · HCOOH – 2ē →2CO2 +22H+ 2 2
1 2Cu(OH)2 + 2H+ + 2ē→ Cu2O + 3H2O
HCOOH + 2Cu(OH)2 + 2H+ → CO2 + 2H+ + Cu2O + 3H2O HCOOH + 2Cu(OH)2 = Cu2O↓ + CO2↑ + 3H2O
28. Окисление метаналя до метановой кислоты: |
||
CH2O + KMnO4 + H2SO4 → HCOOH+ MnSO4 + K2SO4 + H2O |
||
5 |
· |
CH O + H O – 2ē → HCOOH + 2H+ |
2 |
· |
MnO2 4– +8H2 + + 5ē → Mn2+ + 4H2O |
5CH2O + 5H2O + 2MnO4– +16H+ → 5HCOOH + 10H+ + 2Mn2+ + 8H2O
6H+ 3H2O
Добавим, где необходимо, ионы K+ и SO42–.
5CH2O + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5HCOOH+ 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O
29. Окисление глюкозы (по альдегидной группе) до натриевой соли глюконовой кислоты:
С6H12O6 + Cu(OH)2 |
t |
|||||
+ NaOH → (С5H11O5)COONa + Cu2O↓ + H2O |
||||||
1 |
· |
|
С H12O6 + 3OH– |
– 2ē → (С5H11O5)COO– + 2H2O |
||
|
||||||
1 |
|
2Cu(OH)6 |
2 + 2ē → Cu2O + 2OH– + H2O |
|||
С6· |
|
|
|
|||
|
H12O6 |
+ 3OH– + 2Cu(OH)2 → (С5H11O5)COO– + 3H2O + Cu2O + 2OH– |
||||
|
|
|
|
OH– |
|
|
|
|
|
|
|
Na+ |
Na+ |
С6H12O6 |
+ NaOH + 2Cu(OH)2 = (С5H11O5)COONa + 3H2O + Cu2O↓ |
|||||
27
30. Качественная реакция на метилкетоны: образование желтоватобелого осадка йодоформа с характерным запахом (йодоформная реакция):
RCOCH3 |
+ I2 + KOH → RCOOK + CH3I + H2O + KI |
|
|||||
1 |
· |
RCOCH + I– + 2OH– – 2ē → RCOO– + CH |
I + H |
O |
|||
1 |
I2 + 2ē →3 2I– |
3 |
2 |
|
|||
RCOCH· |
3 |
+ I– + 2OH– + I2 |
→ RCOO– + CH3I + H2O + 2I– |
||||
|
|
|
|
|
|
|
I– |
|
|
|
|
2K+ |
K+ |
|
K+ |
RCOCH3 |
+ I2 + 2KOH = RCOOK + CH3I + H2O + KI |
|
|||||
28
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Используя электронно-ионный метод, составьте уравнения следующих окислительно-восстановительных реакций:
1. Окисление щавелевой кислоты до диоксида углерода:
H2C2O4 + KMnO4 → CO2↑ + K2MnO4 + MnO2↓ + H2O. 2. Восстановление нитробензола до анилина:
С6H5NO2 +Al + KOH + H2O → С6H5NH2 + K[Al(OH)4].
3.Окисление изопропилбензола (кумола) до бензойной кислоты и диоксида углерода:
C6H5C3H7 + K2Cr2O7 + H2SO4 →
→C6H5COOH + CO2↑ + Cr2(SO4)3 +
+K2SO4 + H2O.
4.Восстановление нитробензола цинком до анилина:
C6H5NO2 + Zn + H2SO4 → C6H5NH2 + ZnSO4 + H2O.
5.Реакция метиламина с нитритом калия с образованием метанола и азота:
CH3NH2 + KNO2 + HCl → CH3OH + N2 + KCl + H2O.
6.Жесткое окисление первичного спирта (метанола) перманганатом калия до метановой кислоты:
CH3OH + KMnO4 + H2SO4 → HCOOH + MnSO4 +
+K2SO4 + H2O.
7.Окисление этанола до уксусной кислоты:
C2H5OH + KMnO4 + H2SO4 → CH3COOH + MnSO4 +
+K2SO4 + H2O.
8.Окисление этанола до этаналя:
C2H5OH + K2FeO4 → CH3C(H)O + Fe2O3↓ + KOH + H2O С2H5OH + KMnO4 → CH3C(H)O + MnO2↓ + KOH + H2O С2H5OH + K2Cr2O7 + H2SO4 → CH3C(H)O + Cr2(SO4)3 +
+K2SO4 + H2O.
9.Окисление этанола до диоксида углерода:
C2H5OH + CrO3 → CO2↑ + Cr2O3 + H2O.
29
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Артеменко А.И. Органическая химия: Учебник для вузов. М.:
Высш. шк., 2003.
Глинка Н.Г. Общая химия: Учеб. пособие для вузов / Под ред. А.И. Ермакова. 30-е изд., испр. М.: Интеграл-Пресс, 2009.
Зайцев О.И. Химия. Современный краткий курс. М.: Агар, 1997. Крешков А.П. Основы аналитической химии: Учебник для вузов.
М.: Химия, 2000. Т. 1.
Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия: Учебное пособие для вузов. М.: Химия, 2004.
Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органическая химия: Учебник для вузов / Под ред. М.Д. Стадничука. 5-е изд., перераб. и доп. СПб.: Иван Федоров, 2002.
30